CN116488444A - 交换式电源供应器的开关控制模组 - Google Patents

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CN116488444A CN202310064581.4A CN202310064581A CN116488444A CN 116488444 A CN116488444 A CN 116488444A CN 202310064581 A CN202310064581 A CN 202310064581A CN 116488444 A CN116488444 A CN 116488444A
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Abstract

本发明提出一种开关控制模组，用于一交换式电源供应器，包含一偏压开关、一主动开关及一控制单元。该偏压开关包含一第一端点及一第二端点，该第一端点耦接于一次侧绕组。该主动开关连接于该第二端点。该控制单元控制该主动开关的导通状态，且该偏压开关经偏压呈导通状态。借此，该主动开关及该控制单元不易受到该一次侧绕组漏感所产生的电压突波影响而损坏。

Description

交换式电源供应器的开关控制模组
技术领域
本发明是关于一种交换式电源供应器的开关控制模组，尤指一种可用来降低交换式电源供应器中电压突波的开关控制模组。
背景技术
相较于其他类型的电源转换器，交换式电源供应器(例如：返驰式电源转换器)不仅具有较为简洁的电路架构及较高的能量转换效率，还可高效率地提供多组电流输出，因此被广泛地应用于各式各样的电路中。
请参考图1，图1为现有技术一种交换式电源供应器的示意图，其包含一绕组单元9，该绕组单元9包含一次侧绕组NP及二次侧绕组NS。当控制单元关闭开关晶体管SW1时，理想中一次侧绕组NP所储存的能量会全部转换到二次侧绕组NS上，以形成输出电压VOUT对负载供电。然而实际上，一次侧绕组NP存在一漏感(Leakage Inductance)LLK，该漏感LLK所储存的能量并无法有效转换到二次侧绕组NS上，而会在开关晶体管SW1的一第一端点n1上产生一电压突波(Voltage Spike)。为了避免电压突波造成开关晶体管SW1或控制单元损坏，交换式电源供应器采用包含有电阻RS、电容CS及二极管DS的突波吸收器(Snubber)91来降低电压突波。
现有技术的交换式电源供应器不仅需使用外部元件来实现突波吸收器91，其实际上是通过这些外部元件来被动消耗掉漏感LLK所储存的能量，可以发现突波吸收器91的一第二端点n2所承受的电压与该第一端点n1几乎是相同的，表示突波吸收器91所选用的外部元件皆面临严格的元件耐压规格要求。这种设计方式非常简单，但却无可避免地造成了能量的浪费。而且，漏感LLK所储存的能量可以大略表示如下式所示：
其中，IPK为流经开关晶体管SW1的峰值电流，fSW1为开关晶体管SW1的切换频率。因此若交换式电源供应器的功率设计越高，则漏感LLK所储存的能量将会显著增加，此时突波吸收器91的元件规格也必须相应提升，更必须为突波吸收器91设置额外的散热装置，将大幅增加整体制造成本。
为解决此问题，申请人曾经提出中国第CN107404220B号专利，其通过于该开关晶体管截止时，导通一次侧绕组及控制单元电源端间的链接，其能够提供一运作电流予该控制单元，来避免能量的浪费并减少外部元件的数量。在中小瓦数的应用中，此专利技术的表现非常理想，然而若交换式电源供应器的功率设计越高，仍可能会导致需选用中高压制程的电子元件才能承受端点n1上的电压突波的问题。
因此，如何减少交换式电源供应器中外部元件的成本，同时达到降低电压突波的效果，仍然是业界亟欲探讨的议题。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种交换式电源供应器的开关控制模组，其于一次侧绕组串联一偏压开关及一主动开关，使该主动开关及其控制单元可以选用较低耐压的元件制作，而不易受到该一次侧绕组漏感所产生的电压突波影响而损坏。
在一方面，本发明揭露一种开关控制模组，其用于一交换式电源供应器，该交换式电源供应器包含一一次侧绕组及一二次侧绕组，该开关控制模组包含：一偏压开关，包含一第一端点及一第二端点，该第一端点耦接于该一次侧绕组；一主动开关，连接于该第二端点；及一控制单元，耦接该主动开关以控制该主动开关的导通状态；其中，该偏压开关经偏压呈导通状态。
附图说明
图1为现有技术中一交换式电源供应器的示意图。
图2A为本发明实施例一交换式电源供应器的开关控制模组的架构示意图。
图2B为本发明实施例的交开关控制模组另一实施方式的架构示意图。
图3A为本发明第一实施例交换式电源供应器的开关控制模组的局部电路示意图。
图3B为本发明第一实施例的开关控制模组另一实施方式的局部电路示意图。
图4为本发明第二实施例交换式电源供应器的开关控制模组的局部电路示意图。
图5为本发明第二实施例的开关控制模组的讯号对照示意图。
图6为本发明第三实施例交换式电源供应器的开关控制模组的局部电路示意图。
图7为本发明第三实施例的开关控制模组的讯号对照示意图。
图8为本发明各实施例的开关控制模组的应用架构示意图。
【图号对照说明】
9 绕组单元
91 突波吸收器
92 整流器
NP 一次侧绕组
NS 二次侧绕组
LLK 漏感
T1 变压器
VIN 输入电源
VOUT 输出电压
1 偏压开关
SWA 偏压开关
2 主动开关
SWB 主动开关
SW1 第一开关单元、开关晶体管
VZ 偏压电压
R1 偏压电阻
ZD1 齐纳二极管
3 控制单元
n1 第一端点
n2 第二端点
A 高压运作区域
B 低压运作区域
CP1 寄生电容
SW2 第二开关单元
VCTL 开关控制讯号
SW3 第三开关单元ISnubber电流源
SW4 第四开关单元
VOP 电源端
COP 输出电容
IOP 电流源
VClamp 最高电压
RS1 耦合电阻
CS1 耦合电容
VDRV 驱动电压
4 移除侦测单元
AC 交流电源
CX 稳压电容
CBulk 输入电容
RS 电阻
CS 电容
DS 二极管
IPK 峰值电流
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：
为更清楚地了解本发明，以下将配合图式，以至少一范例实施例来作详细说明。此外，以下实施例中所提到的连接用语，例如：耦接或连接等，仅是参考附加图式用以例示说明，并非用来限制实际上两个元件之间的连接关系是直接耦接/连接或间接耦接/连接。换言之，于一些实施例中，两个元件之间可以为直接耦接/连接。于另外一些实施例中，两个元件之间可以通过其他元件来间接耦接/连接，以使两个元件之间得以交互传递电子讯号。
请参考图2A，图2A为本发明实施例一交换式电源供应器的开关控制模组架构示意图。交换式电源供应器同样包含一绕组单元9，该绕组单元9包含一一次侧绕组NP及一二次侧绕组NS，另以一漏感LLK表示一次侧绕组的非理想成分，该一次侧绕组NP及该二次侧绕组NS通常被视为一变压器T1。该一次侧绕组NP可以接收一输入电源VIN，该输入电源VIN通常是经由对外部交流电源整流后所形成。其中，交换式电源供应器的开关控制模组将于该一次侧绕组NP串联一偏压开关(Biased Switch)1，SWA及一主动开关(Active Switch)2，SWB，该偏压开关SWA连接于该一次侧绕组NP及该主动开关SWB之间，再由该主动开关SWB耦接接地端。其中，该偏压开关SWA可以由现有交换式电源供应器所使用的开关晶体管来构成，惟，相较于现有技术皆是以控制单元来控制开关晶体管的导通状态，在本发明各实施例中，该偏压开关SWA是经预先偏压呈导通状态的开关元件，然而该偏压开关SWA与该主动开关SWB串联连接，当该主动开关SWB关闭时，将不允许电流流通该偏压开关SWA，此时该偏压开关SWA的端点电压将会对应变动使其呈关闭状态。换言之，该偏压开关SWA的导通状态是由该主动开关SWB的导通状态来控制。
详言之，在图2A中，该偏压开关SWA与该主动开关SWB串联连接于该一次侧绕组NP的下臂(Low Side)。然而如图2B所示，在本发明其他实施方式中，该偏压开关SWA与该主动开关SW也可以串联连接于该一次侧绕组NP的上臂(High Side)，该偏压开关SWA连接于该一次侧绕组NP及该主动开关SWB之间，再由该主动开关SWB耦接该输入电源VIN。由于该偏压开关SWA与该主动开关SW相当于与该一次侧绕组NP串联连接，元件摆放的位置并不影响其运作效果，故在本发明后续各实施例中仅以图2A所示的架构为范例进行说明，惟本发明并不以此为限。
本发明实施例交换式电源供应器的开关控制模组运作时，会以控制单元周期性地控制该主动开关SWB导通，由于该偏压开关SWA偏压呈导通状态，使一次侧绕组NP储存来自于输入电源VIN的能量。当该主动开关SWB关闭时，电流不再流经该偏压开关SWA与该主动开关SWB，此时一次侧绕组NP将传送能量至二次侧绕组NS，让二次侧绕组NS能够放电，以在输出端形成输出电压VOUT来对负载供电。
详细来说，请参考图3A所示，其为本发明第一实施例交换式电源供应器的开关控制模组局部电路示意图。在该第一实施例中，该偏压开关SWA包含一第一开关单元SW1，该第一开关单元SW1以一金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)为例，惟，该第一开关单元SW1亦可选自双极性晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)、单接合面晶体管(Unijunction Transistor,UJT)或硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)或其他功率开关元件，故本发明并不以此为限。该第一开关单元SW1的漏极(Drain)作为一第一端点n1连接于该一次侧绕组NP，该第一开关单元SW1的源极作为一第二端点n2连接于该主动开关SWB，且该第一开关单元SW1的栅极(Gate)接收一偏压电压VZ。其中，该偏压电压VZ可以简单由一齐纳二极管(Zener diode)ZD1及一偏压电阻R1来提供，该偏压电阻R1耦接于该输入电源VIN以提供该齐纳二极管ZD1一最低崩溃电流，以产生该偏压电压VZ。如果该第一开关单元SW1具有正值的一临界电压Vth，则只要该偏压电压VZ大于该临界电压Vth，就可使该第一开关单元SW1被偏压形成导通状态。在此情况下，如果该主动开关SWB关闭而不允许电流流通该偏压开关SWA，则第二端点n2的电压可能会上升直到一个最高电压VClamp，该最高电压VClamp的值相当于VZ-Vth，因为一旦该第二端点n2到达此最高电压VClamp，该第一开关单元SW1即可进入关闭状态。
由于在本发明实施例中，该偏压开关SWA的导通状态是由该主动开关SWB的导通状态来控制，因此该主动开关SWB仍然需要耦接一控制单元3来控制一第二开关单元SW2的导通状态，且一般而言会使用脉冲宽度调变电路来产生一开关控制讯号，并输出该开关控制讯号至该第二开关单元SW2来调整其导通状态，以起始或停止一次侧绕组NP储存能量。本领域技术人员可以理解实务上更会依据输出电压VOUT的回授电压来调整所述开关控制讯号的责任周期(Duty Cycle)，以准确地控制电压VOUT，然而该些控制方法属于本领域的惯用手段，恕不另行赘述。
另一方面，请参考图3B所示，在本发明第一实施例的另一种实施方式中，可以选择空乏型氮化镓(D-mode GaN)MOS晶体管元件来作为该偏压开关SWA的第一开关单元SW1，因为其具有负值的一临界电压Vth，只要将其栅极简单接地或控制在适当参考电位，就可使该第一开关单元SW1被偏压形成导通状态，而不需要额外的偏压元件。在这种情况下，如果该主动开关SWB关闭而不允许电流流通该偏压开关SWA，则第二端点n2的电压能够上升达到的最高电压VClamp的值相当于-Vth，因为一旦该第二端点n2到达-Vth，该第一开关单元SW1即可进入关闭状态。
以下先以3A及3B图说明本发明实施例的交换式电源供应器的开关控制模组带来的第一个技术效果。注意到无论该偏压开关SWA的第一开关单元SW1的临界电压Vth为正值或负值，都可赋予连接于该主动开关SWB的第二端点n2一个非常低的最高电压VClamp(一般的临界电压Vth大约落在个位数伏特或十位数伏特的数量级)。这就代表，即使该控制单元3控制使该主动开关SWB关闭，而停止一次侧绕组NP储存能量时，一次侧绕组NP的漏感LLK所产生一电压突波虽然会拉升该第一端点n1及第二端点n2的电压，但是第二端点n2的电压只会上升到该最高电压VClamp附近，就会使该第一开关单元SW1也随之关闭。因此，处在一低压运作(Low Voltage Operation)区域B的该主动开关SWB及该控制单元3可以选用较低耐压的元件制作，且可维持在低压操作，而不易受到该漏感LLK所产生的电压突波影响而损坏。
请参考图4所示，其为本发明第二实施例交换式电源供应器的开关控制模组局部电路示意图。在该第一实施例的基础之上，额外在该主动开关SWB中设置了一突波吸收器，该突波吸收器耦接该第二端点n2。该突波吸收器在该主动开关SWB受该控制单元3控制而关闭时，主动导引一突波吸收电流流通该第一开关单元SW1。详言之，在本实施例中，该突波吸收器包含一电流源ISnubber及一第三开关单元SW3，且该电流源ISnubber及第三开关单元SW3可以串联以耦接于该第二端点n2，并与该第二开关单元SW2形成并联连接。类似地，由于该电流源ISnubber及第三开关单元SW3串联连接，因此元件摆放的位置并不影响其运作效果。
其中，该控制单元3会输出一开关控制讯号VCTL至该第二开关单元SW2的控制端，若该第二开关单元SW2同样为金氧半场效晶体管，则该控制单元3耦接该第二开关单元SW2的栅极以输出该开关控制讯号VCTL。可以简单举例如图5所示的讯号对照示意图，在此范例中，第二开关单元SW2会在该开关控制讯号VCTL呈高电位时导通，并在该开关控制讯号VCTL呈低电位时关闭。当该第二开关单元SW2关闭时，一次侧绕组NP的漏感LLK所产生一电压突波虽然会拉升该第一端点n1的电压，同时第一端点n1的电压会经由一寄生电容CP1耦合至该第二端点n2，以拉升该第二端点n2的电压。第一端点n1的电压最高有可能上升至该输入电源VIN的电压(也就约相当于N倍的输出电压VOUT，N为一次侧绕组NP二次侧绕组NS的匝数比)，但是第二端点n2的电压只会上升到该最高电压VClamp附近，就会使该第一开关单元SW1关闭。此时为了降低第一端点n1及第二端点n2的电压上升速度，可以导通该第三开关单元SW3，以让电流源ISnubber所提供的电流流通该第一开关单元SW1。这样一来，相当于该第一开关单元SW1不会立即被关闭，而且该电流源ISnubber可以有效消耗该漏感LLK所储存的能量，不仅可降低第一端点n1及第二端点n2的电压上升速度，若该电流源ISnubber所提供的电流足够大时，更可降低该第一端点n1的最高电压值，即有效降低一次侧绕组NP漏感LLK所造成的电压突波，进一步降低电压突波对处在一高压运作(High Voltage Operation)区域A中各项元件所构成的影响。
另一方面，该主动开关SWB还可以设置一第四开关单元SW4，第四开关单元SW4也可以耦接于该第二端点n2及一电源端VOP之间，该电源端VOP可以简单耦接一输出电容COP或其他更完善的稳压电路，以利用该第二端点n2的电压产生一直流电源，且该电源端VOP可以耦接于该控制单元3或其他需要直流电源的电路元件。该第四开关单元SW4导通时，即可利用该第二端点n2的电压所形成的直流电源，经由该电源端VOP对该控制单元3进行供电，其中如图所示的另一个电流源IOP用来表示该控制单元3或其他电路元件由自该电源端VOP抽取的运作电流，使交换式电源供应器的的功率消耗可被有效降低。
其中，于该第二开关单元SW2导通(即于一TON时间区间)时，该第二端点n2的电压是会被拉低的，因此若要以相对更稳定的电源来对该控制单元3进行供电，则该第四开关单元SW4较佳于该第二开关单元SW2关闭(即于一TOFF时间区间)时，选择一供电时间区间TCH来导通，该供电时间区间TCH相当于以该第二端点n2的电压对该输出电容COP充电的时间，且该供电时间区间TCH的长度可以视该控制单元3或其他需要直流电源的电路元件的耗电需求而定。
值得一提的是，本发明第二实施例主动吸收该漏感LLK所储存的能量总和Pabsorb可以简略表示如下式，其中以ISnubber代称前述电流源ISnubber所提供的电流，Vn1为该第一端点n1的电压，Vn2为该第二端点n2的电压：
由此可知，如果该控制单元3或其他需要直流电源的电路元件从该电源端VOP抽取的运作电流足够大，其实际上也存在降低该第一端点n1的最高电压值，而有效降低一次侧绕组NP漏感LLK所造成的电压突波的技术效果。一般而言，这会发生在功率设计偏低的交换式电源供应器，或者是有众多元件仰赖该电源端VOP供电的情况下。针对这些情况，本发明第二实施例交换式电源供应器的开关控制模组可以省略该突波吸收器，也就是不需要前述电流源ISnubber及第三开关单元SW3，就可以有效降低一次侧绕组NP漏感LLK所造成的电压突波。
另一方面，本发明实际上是通过该偏压开关SWA两端的压差来吸收该漏感LLK所储存的能量，虽然此过程会伴随产生热量，但如前所述该偏压开关SWA可以由现有交换式电源供应器所使用的开关晶体管来构成，也就代表该第一开关单元SW1本身就是原有的外部元件，而且一般来说现有交换式电源供应器本来就会对其所使用的开关晶体管配置散热构造，因此通常不需要再为该第一开关单元SW1设置额外的散热构造。换言之，本发明各实施例交换式电源供应器的开关控制模组实际上无需设置额外的外部元件或散热构造来吸收该漏感LLK所储存的能量，大幅降低了整体制造成本。
再者，虽然在前述申请人先前提出的中国第CN107404220B号专利中，通过直接使用一次侧绕组的漏感所产生的能量来对一电容充电，同样能够提供一运作电流予控制单元。然而注意到在该第二实施例中，是利用该第二端点n2的电压来产生直流电源，而如前述该第二端点n2的电压至多只会上升到该最高电压VClamp附近，因此，该第二实施例可以适用于功率设计较高的交换式电源供应器，而且不需要对应选用中高压制程的电子元件制作该控制单元3，大幅提升了开关控制模组的适用范围。
请参考第请参考图6所示，其为本发明第三实施例交换式电源供应器的开关控制模组局部电路示意图。与前述第二实施例差异之处在于，该主动开关SWB中所设置的突波吸收器可以不使用电流源。相对地，在本实施例中该突波吸收器包含一耦合电阻RS1及一耦合电容CS1，该控制单元3经由一第三开关单元SW3耦接该第二开关单元SW2的控制端。该耦合电阻RS1耦接于该控制单元3与该第二开关单元SW2的控制端之间，该耦合电容CS1则耦接于该第二开关单元SW2的控制端与该第二端点n2之间。如此一来，该第二开关单元SW2的控制端所接收的一驱动电压VDRV会同时受到该控制单元3与该第二端点n2的影响。
可以简单举例如图7所示的讯号对照示意图，在此范例中，第二开关单元SW2会在该驱动电压VDRV呈高电位时导通，并在该驱动电压VDRV呈低电位时关闭。当该开关控制讯号VCTL由高电位转为低电位时，开关控制讯号VCTL原本会经由该第三开关单元SW3被输出至该第二开关单元SW2，以立即关闭该第二开关单元SW2。然而在本实施例中，在该开关控制讯号VCTL由高电位转为低电位的时间点关闭该第三开关单元SW3，此时该开关控制讯号VCTL必须经由该耦合电阻RS1来拉低该驱动电压VDRV，然而随着该驱动电压VDRV下降而关闭该第二开关单元SW2的过程，一次侧绕组NP的漏感LLK所产生一电压突波虽然会拉升该第一端点n1及第二端点n2的电压，而该第二端点n2的电压也会经由该耦合电容CS1被耦合至该第二开关单元SW2的控制端，进而影响该驱动电压VDRV。因此如图所示，驱动电压VDRV在受到上述因素综合影响的情况下，其所形成的控制结果相当于不立即关闭该第二开关单元SW2，而是暂时保持在未完全关闭的状态，故惠形成一突波吸收电流流通该第一开关单元SW1。据此，虽然在本实施例中，并不像该第二实施例设置了电流源来构成该突波吸收器，然而通过设置了耦合元件来决定输出至该第二开关单元SW2的驱动电压VDRV，仍然可以在该主动开关SWB受该控制单元3控制而关闭时，主动导引一突波吸收电流流通该第一开关单元SW1，达到类似的降低电压突波技术效果。
请参照图8所示，为本发明各实施例的交换式电源供应器的开关控制模组应用架构示意图。在前述说明中所描述的输入电源VIN通常是经由对外部交流电源整流后所形成，在图8中绘制了如何对一外部交流电源AC进行整流的范例电路架构，其中，连接该外部交流电源AC的一侧会具有一稳压电容CX，以对该外部交流电源AC进行滤波稳压。接着该稳压电容CX会经由一整流器92来连接一输入电容CBulk，该输入电容CBulk的跨压经过该整流器92整流并降压，进而使该输入电容CBulk可提供前述输入电源VIN至该绕组单元9。
本领域技术人员均知悉，该外部交流电源AC对于人体而言属相对高电压，使得该稳压电容CX两端的电压容易造成安全隐患。为此，一般的交换式电源供应器若要符合高标准的安全法规，必须设置额外的放电电路，来在该外部交流电源AC被移除(例如用户拔除插头)后，主动释放该稳压电容CX所储存的电荷，然而该等放电电路需使用集成电路制程中的超高耐压元件，如此一来又会衍生外的制造成本。
相较之下，应用本发明实施例的交换式电源供应器的开关控制模组时，却无须设置额外的放电电路。详细来说，因为本发明各实施可以通过该第二端点n2的电压来间接对该控制单元3供电，因此只要设置一个移除侦测单元4来判断该外部交流电源AC是否被移除，该移除侦测单元4耦接该控制单元，以在判断该外部交流电源AC被移除时，控制该控制单元3持续对该主动开关SWB进行开关切换，如此一来即可经由该主动开关SWB持续释放该输入电容CBulk上的能量，而该稳压电容CX上的能量会经由该整流器92传递至该输入电容CBulk，因此上述运作相当于就是在持续释放该稳压电容CX所储存的电荷。该控制单元3的供电会持续直到该输入电容CBulk的电压即将归零为止，换言之，本发明各实施在没有设置额外的放电电路的情况下，就可以主动释放该稳压电容CX所储存的电荷，有效降低了交换式电源供应器的整体制造成本。注意到，在图1所示现有技术的交换式电源供应器中，也需要对控制单元供电来控制开关晶体管SW1的导通状态，而此控制单元通常是由一辅助绕组感应取得该绕组单元9的二次侧绕组NS上的能量来供电，而二次侧绕组NS通常在该外部交流电源AC被移除当下，即停止抽取电流，因此现有技术使用辅助绕组并无法在该外部交流电源AC被移除时维持控制单元的运作。
虽然并未特别说明，然而前各实施例中的第二开关单元SW、第三开关单元SW3或第四开关单元SW4同样可以一金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)制作，惟，亦可选自双极性晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)、单接合面晶体管(Unijunction Transistor,UJT)或硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)或其他功率开关元件，本发明并不以此为限。
综上所述，在上述各实施例交换式电源供应器的开关控制模组中，通过主动开关SWB来控制经一端点(前述第二端点n2)与其串联连接的偏压开关SWA的导通状态，如此一来当绕组单元9的一次侧绕组NP停止储存能量时，一次侧绕组NP的漏感LLK所产生一电压突波只能拉升该端点的电压到一最高电压VClamp附近，就会使该偏压开关SWA也随之关闭。因此控制该主动开关SWB的控制单元3可以选用较低耐压的元件制作，且可维持在低压操作，而不易受到该漏感LLK所产生的电压突波影响而损坏。
在部分实施例中，通过在该主动开关SWB中设置了一突波吸收器，以在该主动开关SWB受控而关闭时，主动导引一突波吸收电流流通该偏压开关SWA，以吸收该漏感LLK所储存的能量。在部分实施例中，通过该端点的电压产生一直流电源，来对耦接该主动开关的控制单元或其他需要直流电源的电路元件供电，使交换式电源供应器的的功率消耗被有效降低。而且，由于该端点的电压至多只会上升到该最高电压VClamp附近，因此可以适用于功率设计较高的交换式电源供应器，而且不需要对应选用中高压制程的电子元件制作该控制单元，大幅提升了开关控制模组的适用范围。
本发明各实施例实际上是通过该偏压开关SWA来吸收该漏感LLK所储存的能量，虽然此过程会伴随产生热量，然而该偏压开关SWA本身就可以交换式电源供应器原有的外部元件，而且一般就会配置散热构造，因此本发明各实施例交换式电源供应器的开关控制模组实际上无需设置额外的外部元件或散热构造来吸收该漏感LLK所储存的能量，大幅降低了整体制造成本。
上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种开关控制模组，用于一交换式电源供应器，其特征在于，该交换式电源供应器包含一一次侧绕组及一二次侧绕组，该开关控制模组包含：
一偏压开关，包含一第一端点及一第二端点，该第一端点耦接于该一次侧绕组；
一主动开关，连接于该第二端点；及
一控制单元，耦接该主动开关以控制该主动开关的导通状态；
其中，该偏压开关经偏压呈导通状态。
2.如权利要求1所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该偏压开关包含一第一开关单元，该偏压开关经偏压使该第一开关单元呈导通状态，当该控制单元控制该主动开关关闭，该第二端点的电压会上升直到接近一个最高电压，使该第一开关单元进入关闭状态。
3.如权利要求2所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该第一开关单元为一金氧半场效晶体管，该第一开关单元的漏极、源极分别作为该第一端点、该第二端点，该第一开关单元的栅极接收一偏压电压，该偏压电压与该第一开关单元的临界电压的差值为该最高电压。
4.如权利要求1所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该主动开关包含一第二开关单元，该控制单元输出一开关控制讯号至该第二开关单元的一控制端，以控制该第二开关单元呈导通或关闭。
5.如权利要求4所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该主动开关中设置一突波吸收器，该突波吸收器耦接该第二端点，且该突波吸收器在该第二开关单元受该控制单元控制而关闭时，导引一突波吸收电流流通该偏压开关。
6.如权利要求5所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该突波吸收器包含一电流源及一第三开关单元，且该电流源及第三开关单元串联以耦接于该第二端点。
7.如权利要求5所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该控制单元经由一第三开关单元耦接该第二开关单元的控制端，该突波吸收器包含一第一耦合元件及一第二耦合元件，该第一耦合元件耦接于该控制单元与该第二开关单元的控制端之间，该第二耦合元件耦接于该第二开关单元的控制端与该第二端点之间。
8.如权利要求7所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该开关控制讯号为一第一准位时控制该第二开关单元呈导通，该开关控制讯号为一第二准位时控制该第二开关单元呈关闭，且在该开关控制讯号由该第一准位转为该第二准位的时间点关闭该第三开关单元。
9.如权利要求4所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该主动开关设置一第四开关单元，该第四开关单元耦接于该第二端点及一电源端之间，该电源端另耦接一稳压电路，以利用该第二端点的电压产生一直流电源。
10.如权利要求9所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该稳压电路包含一输出电容。
11.如权利要求9所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该第四开关单元于该第二开关单元关闭时，选择一供电时间区间来导通。
12.如权利要求9所述的开关控制模组，其特征在于，其中，该电源端耦接该控制单元，以提供该直流电源至该控制单元。
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